انواع تایر بر اساس لایه گذاری

انواع تایر بر اساس لایه گذاری

به گزارش تارک خودرو: دو نوع اصلی ساختار تایر که در سطح وسیعی کاربرد دارند، تایرهای رادیال و بایاس می باشند. تایرهای بایاس در سال های گذشته به عنوان محصولی استاندارد در صنایع خودروسازی آمریکا مورد استفاده قرار می گرفتند، و تا حدود دهه ی ۱۹۶۰ که مزایای تایرهای رادیال به اثبات رسید، بکار برده می شدند. در طی چند دهه، به مرور زمان تایرهای رادیال در خودروهای سواری، جایگزین تایرهای بایاس شدند؛ اما نتیجه ی حاصله بر روی کامیون ها، برعکس سواری ها بود؛ بطوریکه امروزه تایرهای رادیال و بایاس به صورت برابر مورد استفاده قرار می گیرند.

تایرها را می توان بصورت رادیال، بایاس ( مورب متقاطع ) و بایاس منجید دار ( مورب متقاطع منجید دار ) لایه گذاری کرد.

 

تعمیرگاه لکسوس تارک خودرو
By Admin  /  مرداد ۱۱, ۱۳۹۶
تعمیرگاه بی ام و تارک خودرو
By Admin  /  مرداد ۸, ۱۳۹۶
تعمیرگاه بنز تارک خودرو
By Admin  /  مرداد ۷, ۱۳۹۶

 

تایرهای بایاس که لایه های آن ها بصورت مورب چیده می شوند، در طول سالیان زیادی در اتومبیل های سواری مورد استفاده قرار می گرفتند؛ اما از زمانی که فواید تایرهای رادیال مشخص شد، کاربرد تایرهای بایاس در خودروهای سواری کاهش یافت؛ بطوریکه از آن پس تایرهای رادیال بتدریج جای تایرهای بایاس را گرفتند، و امروزه همه خودروهای جدید و بیشتر خودروهای سبک تایر رادیال دارند.

 

انواع تایر بر اساس لایه گذاری
انواع تایر بر اساس لایه گذاری

شکل ۱۶-۱- انواع لایه گذاری تایر

 

انواع تایر بر اساس لایه گذاری
انواع تایر بر اساس لایه گذاری

شکل ۱۷-۱- لایه گذاری رادیال و بایاس

 

۱- تایر رادیال:

برای ناظر غیر حرفه ای همه ی تایرها یکسان اند؛ اما اگر به دقت توجه شود، خواهید دید که ساختمان تایرهای مدرن تا چه حدی بر روی بهبود فرمان پذیری، راحتی سواری، کشش، سایش آج و اقتصاد سوخت، نسبت به تایرهایی که در چند سال پیش تولید می شدند، تاثیر داشته اند.

امروزه تایرهایی تولید می شوند که در ساختمان آنها بیش از ۲۰۰ ماده اولیه بکار رفته است، و شامل کمربندهای فولادی با ساختار پیچیده، لایه های بافته شده و الگوهای آج طراحی شده با کامپیوتر هستند. سازندگان تایر در رقابتی شدید، به دنبال طرح های رقابتی زیادی در زمینه ی عملکرد تایر و آج می باشند.

در سال ۱۹۴۶ تولید کنندگان تایر با معرفی تایر رادیال هیجان زیادی را در این صنعت ایجاد کردند. امروزه بسیاری از خودروها به دلیل قابلیت های فرمان پذیری و عملکردی، از تایرهای رادیال استفاده می کنند. مزیت های تایر رادیال را به طراحی غلاف تایر که در قسمت زیرین آج قرار داشته و ساختمان تایر را شکل می دهد، نسبت می دهند. غلاف از یک رشته الیاف ( که معمولا پلی استر است ) به هم پیچیده شده تشکیل می شود که لایه های تایر را شکل می دهند. در تایر رادیال این لایه ها طوری قرار می گیرند که الیاف هایشان پهلوی یکدیگر، به شکل یک سری نوارهای دایره ای شکل، در تقاطع با آج ها در می آیند. این ساختمان تایر رادیال باعث شده استکه انعطاف بهتری داشته باشد و ناهمواری های منتقل شده از سطح جاده را بهتر جذب کند؛ همچنین این تایر اصطکاک بسیار کمی تولید می کند که نتیجه آن افزایش عمر آج تایر است.

در ساختار رادیال، لایه های موازی که از جنس الیاف لاستیک اندود شده می باشند و توسط سیم های نایلونی، ابریشم مصنوعی، پلی استر یا فایبرگلاس تقویت می شوند، بطور مستقیم از یک لبه ی تایر به لبه ی دیگر می روند و زاویه ی تقریبا ۹۰ درجه ای با دیواره ی محیطی تایر بوجود می آورند. این ساختار، دیواره های جانبی انعطاف پذیری را فراهم کرده و یک رانندگی نرم را موجب می شود.

در ساختار تایر رادیال، استحکام تایر در راستای حرکت، بوسیله ی یک کمربند محکم از جنس الیاف یا سیم های فولادی که بین لایه ی داخلی و سطح آج دار خارجی قرار گرفته است، تامین می شود. در هنگامی که خودرو در حال دور زدن است، این تسمه یا کمربند، به ثابت و محکم نگه داشتن سطح آج دار کمک کرده، و سطح آج دار را به رغم انحراف جانبی تایر، روی سطح جاده به صورت مسطح نگه می دارد.

 

انواع تایر بر اساس لایه گذاری
انواع تایر بر اساس لایه گذاری

شکل ۱۸-۱- ساختمان تایر رادیال

 

بالای غلاف تایر رادیال معمولا کمربندهای فولادی ( Steel Belts ) قرار دارند که از الیاف فولاد ساخته شده اند. این کمربندهای فولادی ساختمان استواری را شکل می دهند که میزان سایش آج و کشش را بهبود بخشیده، از غلاف در برابر ضربات وارده و پنچری محافظت می کند. از اجزای دیگر می توان به پوسته طوقه ( Bead Chaffers ) و لایه های پوششی فوقانی ( Cap Plies ) اشاره کرد؛ که معمولا به منظور پایداری تایر در هنگام دور زدن و سرعت های بالا، در نظر گرفته می شوند.

بیرونی ترین قسمت تایر، آج ( Tread ) است، که معمولا به توجه و مراقبت بیشتری نیاز دارد. ماده ای که در ساختمان آج بکار می رود، ماده ای مرکب است که نوع آن از یک تایر به تایر دیگر متفاوت می باشد. برای مثال تایر زمستانی ترکیبی دارد که بیشترین کشش را در آب و هوای سرد فراهم می کند؛ یا تایرهای مورد استفاده در خودروهای مسابقه ای، در حدی افراطی، از ترکیبی استفاده می کنند که قابلیت کار کردن در دماهای بسیار بالا را داشته باشد؛ همچنین اکثریت تایرها که به عنوان چهارفصل شناخته می شوند، از ترکیبی در آج خود بهره می برند که کشش مناسبی را در شرایط رانندگی در تمام طول سال فراهم کنند. علاوه بر اینها، ترکیب آج تایر باید سایش مناسبی داشته باشد. این دو هدف، یعنی کشش و سایش، یکی از چالش برانگیزترین پارامترهای طراحی تایر برای سازندگان می باشند.

بلوک آج تایر ( Tread Block ) نیز در لبه های جلویی و انتهایی خود کشش را فراهم می کند. در میان این بلوک ها نیز مجاری کوچکی ( Sipes ) قالب ریزی یا کنده شده اند که کشش اضافی ای را فراهم می کنند؛ همچنین شیارهایی در آج طراحی می شوند که به خارج کردن آب موجود در سطح جاده در شرایط بارانی کمک می کنند.

طراحی شانه ی تایر ( Shoulder Designs ) نیز به منظور ایجاد کشش اضافی در هنگامی که خودرو در پیچ های تند در حال گردش است، فراهم شده است.

 

  • در ادامه تعدادی از نکات موجود در تایرهای رادیال فهرست شده است:

۱- لایه های تایر رادیال از یک تکیه گاه به تکیه گاه دیگر با زاویه ۹۰ درجه نسبت به محور چیده می شوند.

۲- تایرهای رادیال بوسیله ی لایه های موازی که از جنس الیاف لاستیک اندود شده اند و توسط سیم های نایلونی، ابریشم مصنوعی، پلی استر یا فایبرگلاس تقویت شده اند، بطور مستقیم از یک لبه تایر به لبه ی دیگر تایر می روند و زاویه ۹۰ درجه با دیواره ی جانبی تایر می سازند.

۳- در تایرهای رادیال به منظور افزایش استحکام تایر برای تعادل در راستای حرکت از منجید گذاری استفاده می شود، که زاویه ی آن نسبت به خط مرکزی بین ۱۰ تا ۳۰ درجه است. در هنگام دور زدن این منجید گذاری به ثابت و محکم نگه داشتن سطح آجدار کمک می کند، و سطح آجدار را به رغم انحراف جانبی تایر، بر روی سطح جاده به صورت مسطح نگه می دارد.

۴- در تایرهای رادیال به دلیل زاویه ۹۰ درجه ای که بین نخ های لایه ها نسبت به محور تایر وجود دارد، مقاومت و استحکام تایر افزایش یافته و تایر آهسته تر ساییده می شود.

۵- دیواره ی جانبی تایرهای رادیال، نرم و ارتجاعی است، که همین امر تمایل به متورم شدن این تایر را در زیر بار افزایش می دهد. این ویژگی یکی از معایب تایرهای رادیال محسوب می شود.

۶- در تایرهای رادیال با حرکت چرخ بر روی جاده، نخ های عرضی به سهولت در کنار هم می لغزند و کمترین مقدار ضریب اصطکاک را در لایه ها ایجاد می کنند، که همین امر تولید گرما در تایر را کاهش می دهد؛ و از مزایای آن غلتش بهتر، نیروی اصطکاکی کمتر و کاهش مصرف سوخت است.

۷- دیواره ی تایر رادیال از تایر بایاس انعطاف پذیرتر است؛ بنابراین آج تایر رادیال بر روی لبه ی تایر می پیچد تا انعطاف پذیری دیواره ی آن را جبران کند. در نتیجه وقتی خودرو در حال پیچیدن است، آج تایر رادیال خیلی به یک طرف کج نمی شود، و بالطبع بخش بیشتری از آج تایر در تماس با سطح جاده مانده و تمایل به سر خوردن تایر را کاهش می دهد.

۸- با استفاده از تایرهای رادیال مصرف سوخت کاهش می یابد؛ زیرا مقاومت غلتشی تایر رادیال از تایر بایاس کمتر بوده، و موتور توان کمتری را برای غلبه بر این مقاومت صرف می کند.

 

۲- تایر بایاس:

در طول پروسه ی پیشرفت صنعت تایر از گذشته تاکنون، ساختمان تایر یکی از مهمترین فاکتورها در میزان سطح کارایی تایر بوده، و عملکرد برجسته ی آنرا بطور رقابت آمیزی برای مصرف در ماشین های حمل و نقل و باربری مطرح کرده است.

در ساختمان تایر بایاس از لایه های لاستیکی، در ترکیب با تسمه های بافته شده از ( معمولا ) نایلون استفاده شده است، که بر روی یکدیگر با زاویه ی تقریبا ۳۵ الی ۴۰ درجه ای قرار می گیرند، و زاویه شان در لایه های مجاور معکوس یکدیگر است. این لایه ها تا سیم های طوقه امتداد یافته و به دور آن پیچیده می شوند، تا تکیه گاه مناسبی را برای تایری که بر روی رینگ سوار می شود، فراهم کرده، و غلاف یا محفظه هوا را شکل دهند. سپس بر روی این لایه ها، لاستیک بیشتری را برای طراحی الگوی آج قرار می دهند.

یکی از روش های افزایش استحکام تایر، افزایش تعداد لایه ها و سیم های طوقه می باشد. اما به این نکته توجه کنید که افزایش لایه ها به معنی جرم بیشتر، افزایش قابلیت حفظ گرما و کاهش عمر تایر نیز می باشد.

از معایب تایر بایاس می توان به عمر کوتاه، افزایش مصرف سوخت، چسبندگی و کنترل کمتر اشاره کرد.

 

انواع تایر بر اساس لایه گذاری
انواع تایر بر اساس لایه گذاری

شکل ۱۹-۱- لایه گذاری بایاس

 

  • در ادامه تعدادی از نکات موجود در تایرهای بایاس فهرست شده است:

۱- در تایر بایاس، یک لایه با زاویه ی ۳۵ تا ۴۰ درجه نسبت به محور قرار می گیرد و لایه ی دیگر با زاویه مشابه و قرینه روی لایه ی اول کشیده می شود؛ سپس به همین ترتیب، لایه های بعدی یکی در میان با زاویه، روی یکدیگر کشیده می شوند.

۲- لایه های تایر بایاس به صورت جناغی یکدیگر را قطع می کنند، که همین امر باعث می شود تایر تولید شده در همه ی امتدادها مقاوم باشد.

۳- در این نوع تایر، لایه ها گرایش به حرکت بر روی یکدیگر دارند، که همین امر باعث افزایش دمای تایر بویژه در سرعت های بالا می شود. همچنین آج تایر در هنگام تماس با سطح جاده تمایل به بسته شدن یا پیچیدن دارد.

۴- تایر بایاس در مقابل بارهای افقی در مقایسه با تایر رادیال، بسیار مقاوم تر است.

۵- ساختار تایر بایاس باعث انعطاف پذیری بیشتر تایر در سطح تماس با جاده می شود؛ بطوریکه لایه ی خارجی تایر می تواند به صورت مسطح تغییر شکل دهد، و در هنگام دور زدن خودرو، سطح آجدار انحنا پیدا کند.

۶- لایه گذاری تایر بایاس منجیددار همانند تایر بایاس است؛ با این تفاوت که قسمت تکیه گاه تایر را که با سطح جاده در تماس است، بوسیله منجیدهایی با زاویه ۲۰ تا ۳۵ درجه تقویت می کنند، که این عمل استحکام تایر را افزایش می دهد.

 

انواع تایر بر اساس لایه گذاری
انواع تایر بر اساس لایه گذاری

شکل ۲۰-۱- مقایسه ی سطح تماس ( ردپا – Foot Print ) تایر رادیال و بایاس

 

۳- تایر بیضی شکل:

نوعی از تایر رادیال، تایر بیضی شکل ( Elliptic Tire ) است که ساختمانی متشکل از الیاف پلی استر و تسمه های فولادی دارد. این تایر شبیه تایر رادیال بوده، و تنها تفاوت آن ظاهرش است که کمی چاق تر به نظر می رسد. ظاهر بیضی دیواره ی جانبی، انحنایی را در محل تماس تایر با رینگ بوجود آورده و امکان باد شدن تایر تا ۵۰% بیشتر را بدون بوجود آمدن احساس ناخوشایندی در راندن، فراهم کرده است. فشار زیاد باد تایر، مقاومت غلتشی ( Rolling Resistance ) را کاهش داده و اقتصاد سوخت ( Fuel Economy ) را حدود ۳ تا ۴% در سرعت های بالا بهبود می بخشد.

فشار باد یک تایر رادیال معمولی که ۳۵ تا ۴۰ پوند بر اینچ مربع باد می شود، ارتعاشات جاده را از طریق آج به چرخ منتقل می کند؛ زیرا دیواره های جانبی تقریبا عمود هستند؛ اما تایر با فشار باد کم، به دلیل انحنایی که در دیواره های جانبی خود پیدا می کند، ضربات جاده را جذب کرده و از انتقال آن ها جلوگیری می کند.

تایر بیضی شکل دارای دیواره های جانبی ضخیم تری است که ظاهر منحنی شکل آنرا در فشارهای بالا حفظ می کند.

 

انواع تایر بر اساس لایه گذاری
انواع تایر بر اساس لایه گذاری

شکل ۲۱-۱- مقایسه ظاهری تایر بیضی شکل با تایر رادیال معمولی

 

ایرادی که به تایرهای بیضی شکل وارد است، نیاز این تایرها به چرخ های جدیدی برای نگه داشتن تایر بر روی رینگ است. این تایرها به رینگ های مخصوصی با لبه های کوتاه تر نیاز دارند که مناسب تایرهای رادیال معمولی و مرسوم نیست؛ همانطور که رینگ های معمولی برای تایرهای بیضی شکل مناسب نیست.

 

منبع: تکنولوژی شاسی خودرو، انتشارات پارتیان، مهندس حسین رمضانی

0 دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *